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申请/专利权人：科勒克斯有限责任公司

摘要：本发明针对一种用于产生与来自太阳和天空的自然光类似的自然光的太阳‑天空模拟照明装置（100），包括：直射光发生器（10），该直射光发生器包括自其发射直射光（13）的第一发射表面（11）和构造成用以从初级光产生准直光（23）的准直光源（20），该准直光（23）离开相对于直射光方向（15）定位在第一发射表面（11）上游的输出表面（22），其中，直射光（13）具有亮度轮廓（Ldirect（x，y，θ，）），该亮度轮廓（Ldirect（x，y，θ，））在围绕直射光方向（15）的角分布中具有第一峰并且离开输出表面（22）的准直光（23）具有亮度轮廓（Lcoll（x，y，θ，）），该亮度轮廓（Lcoll（x，y，θ，））在围绕直射光方向（15）的角分布中具有第二峰（14），第二峰是窄峰；和漫射光发生器（50），该漫射光发生器是至少部分地透光的和定位在直射光发生器（10）的下游并且包括第二发射表面（51）和构造成用以在第二发射表面（51）处引起漫射光（53），其中，太阳‑天空模拟照明装置构造成使得直射光发生器（10）和漫射光发生器（50）协作以在第二发射表面（51）处形成外部光（53，54），该外部光包括沿着包含在窄峰（14）内的方向传播的第一光分量（54）和沿着与窄峰（14）间隔开的方向传播的第二光分量（53），其中，第一光分量（54）所具有的CCT低于第二光分量（53）的CCT，其中，直射光发生器（10）包括相对于直射光方向（15）定位在准直光源（20）的输出表面（22）下游和第一发射表面（11）上游的光学单元（30），其中，光学单元（30）构造成用以与离开输出表面（22）的准直光（23）相互作用以产生从第一发射表面（11）发射的直射光（13），使得直射光（13）的亮度轮廓（Ldirect（x，y，θ，））的第一峰大于准直光（23）的亮度轮廓（Lcoll（x，y，θ，））的第二峰，光学单元（30）包括：第一平面光混合元件（33，33'），该第一平面光混合元件的特征在于具有第一角轮廓的第一响应函数，该第一角轮廓具有峰，该峰具有作为峰的半峰全宽（FWHM）测量的第一发散角（α1，α1'），第一平面光混合元件（33，33'）定位成以便至少部分地拦截离开准直光源（20）的输出表面（22）的准直光（23）和用以限定单元输入表面（31）；以及第二平面光混合元件（34），该第二平面光混合元件的特征在于具有第二角轮廓的第二响应函数，该第二角轮廓具有峰，该峰具有作为峰的半峰全宽（FWHM）测量的第二发散角（α2），第二平面光混合元件（34）定位在单元输入表面（31）的下游以便至少部分地拦截横穿单元输入表面（31）的光和用以限定单元发射表面（32），其中，第一和第二发散角（α1，α1'，α2）等于或小于40°，优选地小于30°，更优选地小于20°；并且其中，第一平面光混合元件（33，33'）和第二平面光混合元件（34）彼此间隔开至少最小单元深度（z1），该最小单元深度沿着直射光方向（15）测量，构造成用以获得离开直射光发生器（10）的第一发射表面（11）的直射光（13）的均匀亮度。

主权项：1.一种用于产生与来自太阳和天空的自然光类似的自然光的太阳-天空模拟照明装置100，包括：直射光发生器10，所述直射光发生器包括：第一发射表面11，直射光13从所述第一发射表面发射；和构造成用以从初级光产生准直光23的准直光源20，所述准直光离开相对于直射光方向15定位在所述第一发射表面11上游的输出表面22，其中，所述直射光13具有亮度轮廓所述亮度轮廓在围绕所述直射光方向15的角分布中具有第一峰，以及离开所述输出表面22的准直光23具有亮度轮廓所述亮度轮廓在围绕所述直射光方向15的角分布中具有第二峰14，所述第二峰是窄峰，和漫射光发生器50，所述漫射光发生器是至少部分地透光的和定位在所述直射光发生器10的下游并且包括第二发射表面51和构造成用以在所述第二发射表面51处引起漫射光53，其中，所述太阳-天空模拟照明装置构造成使得所述直射光发生器10和所述漫射光发生器50协作以在所述第二发射表面51处形成外部光53，54，所述外部光包括沿着包含在所述窄峰14内的方向传播的第一光分量54和沿着与所述窄峰14间隔开的方向传播的第二光分量53，其中，所述第一光分量54所具有的CCT低于所述第二光分量53的CCT，所述直射光发生器10包括相对于所述直射光方向15定位在所述准直光源20的输出表面22下游和所述第一发射表面11上游的光学单元30，其中，所述光学单元30构造成用以与离开所述输出表面22的所述准直光23相互作用以产生从所述第一发射表面11发射的所述直射光13，使得所述直射光13的亮度轮廓的第一峰大于所述准直光23的亮度轮廓的第二峰，所述光学单元30包括第一平面光混合元件33，所述第一平面光混合元件的特征在于具有第一角轮廓的第一响应函数，所述第一角轮廓具有峰，所述峰具有作为所述峰的半峰全宽FWHM测量的第一发散角α1，α1'，所述第一平面光混合元件33定位成以便至少部分地拦截离开所述准直光源20的输出表面22的准直光23和用以限定单元输入表面31，就由发射射线的发光强度分布的角孔径而言，所述第一响应函数为所述第一平面光混合元件33对于沿着入射方向入射在其上的准直光光束的响应，和第二平面光混合元件34，所述第二平面光混合元件的特征在于具有第二角轮廓的第二响应函数，所述第二角轮廓具有峰，所述峰具有作为所述峰的半峰全宽FWHM测量的第二发散角α2，所述第二平面光混合元件34定位在所述单元输入表面31的下游以便至少部分地拦截横穿所述单元输入表面31的光和用以限定单元发射表面32，就由发射射线的发光强度分布的角孔径而言，所述第二响应函数为所述第二平面光混合元件34对于沿着入射方向入射在其上的准直光光束的响应，其中，所述第一发散角和第二发散角α1，α1'，α2等于或小于40°；其特征在于，所述第一平面光混合元件33和第二平面光混合元件34彼此间隔开至少最小单元深度z1，所述最小单元深度沿着所述直射光方向15测量，包括在5cm≤z1≤50cm之间，并且构造成用以获得离开所述直射光发生器10的第一发射表面11的所述直射光13的均匀亮度。

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